H3.5 Katrollen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k, g, t, mavo
• Leerjaar 3

H3.5 Katrollen

Planning  H3 Krachten     3GT.nsk12

H3.1 Starten + H3.2 Wat is een kracht

Herfstvakantie

H3.3 Grootte en richting van krachten

H3.4 Hefbomen

H3.5 Katrollen

H3.6 Druk

PTA donderdag 30 november 2023

Planning  H3 Krachten     3GT.nsk13

H3.1 Starten + H3.2 Wat is een kracht

Herfstvakantie

H3.3 Grootte en richting van krachten

H3.4 Hefbomen

H3.5 Katrollen

H3.6 Druk

PTA dinsdag 5 december 2023

Vandaag

Korte herhaling Hefbomen + opgave boek

Instructie H3.5 Katrollen

Momentenwet

• Hefboomregel; werkkracht x werkarm = lastkracht x lastarm 
• Formule:      
•      M1   =   M2
•  F1 x l1 = F2 x l2   
• 20 x 30 = F2 x 10
•     3600 = F2 x 10
• F2 = 3600 : 10 = 360 N
• Antwoord: De kracht aan de rechterkant is 360 Newton

Opg. 23 p. 51 werkboek

Welke spierkracht is er nodig om de kruiwagen in evenwicht te houden?

1: Waar zit het draaipunt

• Bij het wiel

2: Wat is de lengte van de arm die bij de zwaartekracht v/d kruiwagen hoort?

• Lz = LA = 40 cm = 0,40 m

3: Wat is de lengte van de arm die bij de spierkracht hoort?

• Lspier = LA + LB = 0,40 + 0,80 = 1,20 m

4: Wat is de zwaartekracht v/d kruiwagen?

• Fz = m x g = 120 x 10 = 1200 N

5: Bereken de spierkracht die nodig is om de kruiwagen in evenwicht te houden. Gebruik de momentenwet/hefboomwet.

• M1 = M2
• Fz x Lz = Fspier x Lspier
• 1200 x 0,40 = Fs x 1,20  
• 480 = Fs x 1,20
• Fs = 480 : 1,20 = 400 N

Gegevens:  

m = 120 kg

LA = 40 cm

LB = 80 cm

Leerdoelen H3.5 Katrollen

Ik kan ...

• uitleggen wat een katrol is
• uitleggen wat het verschil is tussen een vaste en een losse katrol
  
• uitleggen hoe bij een katrol de kracht wordt verdeeld
  
• rekenen met katrollen en takels.
  

Verhuizen

Verhuizen naar een oud gebouw zonder lift, betekent veel spullen de trap op sjouwen. 

Maar in Amsterdam is daar iets op bedacht.

H3.5 Katrollen en takels

Waarom een katrol?

• maakt tillen makkelijker 

Verschil Katrol en Takel?

• Een takel is een combinatie van                                           twee of meer katrollen 
• => kracht wordt verdeeld

De vaste katrol

Een vaste katrol zit VAST

Een vaste katrol draait de kracht om =>

• Richting veranderd én de
  
• grootte v/d kracht veranderd NIET
  

De losse katrol

• Einde touw zit vast!

• Een losse katrol maakt ons sterker.

• De last wordt verdeeld over het aantal touwen waaraan de katrol hangt.
  
  

Takel

Combinatie van twee of meer katrollen (vast en los)

Voordeel:

• De last wordt verdeeld over de touwen 

Nadeel:

• Wat je wint aan kracht verlies je aan afstand; Dus 1 meter omhoog => 2 meter touw inhalen

Uit hoeveel losse katrollen bestaat deze takel

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4

Je ziet maar de helft van een takel met 6 katrollen er lopen 12 kabels omhoog.
Stel de lastkracht is 1200kN.
Wat is de werkkracht?

1. 100 kN
2. 109 kN
3. 200 kN
4. 1200 kN

Een takel verandert de richting van een kracht altijd

1. Juist
2. Onjuist

Samenvatting

• Een vaste katrol is zo vastgemaakt dat hij niet meer op en neer kan bewegen. 
• Een losse katrol beweegt op en neer, samen met het voorwerp dat wordt opgehesen. 
  
• Een takel is een combinatie van minstens 1 vaste en 1 losse katrol.
  

• Als het voorwerp aan "n" stukken touw hangt, wordt de hijskracht "n" keer zo groot en de hijsafstand "n" keer zo klein

En nu aan de slag

Lees H3.5 Katrollen (p. 59-62, leerboek) goed door

Maak Opg. 1 t/m 8 p. 53 werkboek (Ontdekken - Begrijpen) 

Klaar:

• Maak opg. 9 t/m 16 p. 55 werkboek (Beheersen)
• "zelf oefenen" in learnbeat (H3.4-H3.5)

Planning  H3 Krachten     3GT.nsk12

H3.1 Starten + H3.2 Wat is een kracht

Herfstvakantie

H3.3 Grootte en richting van krachten

H3.4 Hefbomen

H3.5 Katrollen

H3.6 Druk

PTA donderdag 30 november 2023

Planning  H3 Krachten     3GT.nsk13

H3.1 Starten + H3.2 Wat is een kracht

Herfstvakantie

H3.3 Grootte en richting van krachten

H3.4 Hefbomen

H3.5 Katrollen

H3.6 Druk

PTA dinsdag 5 december 2023

Proef 1: Zo werken katrol en takel

Proef 2: Meten aan katrollen

Resultaat

1A: Bij welke opstelling heb je de minste kracht nodig?

• Takel (twee katrollen)

1B: Bij weke opstelling met je het meeste touw naar beneden trekken?

• Takel (twee katrollen)

2B: Bij een losse katrol is de gemiddelde kracht?

• ongeveer de helft als bij de vaste katrol

2C Bij een losse katrol is de hoeveelheid touw die je naar je toe moet halen?

• ongeveer twee keer zo groot als bij een vaste katrol

En nu aan de slag

Lees H3.5 Katrollen (p. 59-62, leerboek) goed door

Maak Opg. 1 t/m 8 p. 53 werkboek (Begrijpen - Beheersen) 

Klaar:

• Nakijken opgaven H3.5
• "zelf oefenen" in learnbeat (H3.4-H3.5)

Planning  H3 Krachten     3GT.nsk12

H3.1 Starten + H3.2 Wat is een kracht

Herfstvakantie

H3.3 Grootte en richting van krachten

H3.4 Hefbomen

H3.5 Katrollen

H3.6 Druk

PTA donderdag 30 november 2023

Planning  H3 Krachten     3GT.nsk13

H3.1 Starten + H3.2 Wat is een kracht

Herfstvakantie

H3.3 Grootte en richting van krachten

H3.4 Hefbomen

H3.5 Katrollen

H3.6 Druk

PTA dinsdag 5 december 2023

Vandaag

Korte herhaling H3.5 Katrollen

Zelfstandig werken

H3.5 Katrollen en takels

Waarom een katrol?

• maakt tillen makkelijker 

Verschil Katrol en Takel?

• Een takel is een combinatie van                                           twee of meer katrollen 
• => kracht wordt verdeeld

De vaste katrol

Een vaste katrol zit VAST

Een vaste katrol draait de kracht om =>

• Richting veranderd én de
  
• grootte v/d kracht veranderd NIET
  

De losse katrol

• Einde touw zit vast!

• Een losse katrol maakt ons sterker.

• De last wordt verdeeld over het aantal touwen waaraan de katrol hangt.
  
  

Takel

Combinatie van twee of meer katrollen (vast en los)

Voordeel:

• De last wordt verdeeld over de touwen 

Nadeel:

• Wat je wint aan kracht verlies je aan afstand; Dus 1 meter omhoog => 2 meter touw inhalen

En nu aan de slag

Lees H3.5 Katrollen (p. 59-62, leerboek) goed door

Maak Opg. 1 t/m 16 p. 53 werkboek (Begrijpen - Beheersen) 

Klaar:

• Nakijken opgaven H3.5
• "zelf oefenen" in learnbeat (H3.4-H3.5)